Schwerpunkt bei Modellsegelflieger erfliegen

Hallo Zusammen,

seit vielen Jahren geht mir immer eine Frage durch den Kopf.

Bei einem Wurfgleiter, der beim herausschmeissen die Nase nach unten nimmt, muss Blei aus der Nase heraus genommen werden, um einen optimalen Gleitwinkel zu erreichen.
Wenn ich ein ferngesteuertes Modell fliege, es in sicherer Höhe ansteche, lass dann die Knüppel los und das Modell fängt sich nicht von alleine ab muss Blei rein.
Beide aussagen stimmen, aber

wieso einmal Blei raus und einmal Blei rein, wenn bei beiden die Nase unten bleibt??


Grüße
Markus
 

gp24

User
Um zur Lösung zu kommen braucht es noch die Einschränkung, dass Dein Versuchsansatz nur in einem bestimmten Bereich gültig ist.
Was passiert mit dem rc Segler, wenn er nicht angestochen wird?
Was passiert mit dem Wurfsegler, wenn er vom Hochhaus geworfen wird? Nimmt er dann nach Fahrt aufholen doch die Nase hoch?
Es hängt nämlich auch mit der Geschwindigkeit (Druckpunktwanderung) zusammen.
Und EWD.
Freue mich auf fachliche Diskussionen
 
...
Wenn ich ein ferngesteuertes Modell fliege, es in sicherer Höhe ansteche, lass dann die Knüppel los und das Modell fängt sich nicht von alleine ab muss Blei rein...
Markus

Wenn Du nach diesem Versuch Blei in die Nase gibst. Dann muß der Segler für den Normalflug bisserl hoch getrimmt werden damit der wieder ohne Pumpen/Nase nach unten schick dahin gleitet.
Du erhöhst also Zwangsweise gleichzeitig die EWD bei der Bleizugabe.
Wenn Du jetzt wieder aus sicherer Höhe anstichst, fängt er sich stärker von selbst ab, hast ja hoch getrimmt und damit die EWD erhöht ;)

Ein Wurfgleiter hat auch ne EWD...

Wenn Du im richtigen Schwerpunktbereich mit der dazu passenden EWD unterwegs bist, hast Du's ;)
Heutige Leichtgewichte haben einen guten Leistungsbereich wenn der Schwerpunkt möglichst weit hinten liegt...und.... damit eine kleine EWD.
Sogar der Climaxx ist mit nur 0,6° unterwegs.
Mit schweren Pötten kannst Du auch höhere EWD's fliegen. Mit schnellen Dingern fast Null EWD.
Ist aber genau genommen vom Gesamtkonzept des Modells abhängig, und was Du vorrangig fliegen willst (schleichen oder heizen).
Ein HQ3,0/12 macht z.B. bei 1,5° für einen 4m Scale Segler eine sehr gute Figur wenn man Scale schweben und auf Thermikjagt gehen möchte.

Bin mir jetzt nicht sicher ob das immer so ist, aber ich bin zufrieden wenn ich den F3J'ler mit kleiner Überfahrt leicht aufwärts fliege (die Finger von den Knüppeln nehme) bis er bei Mindestfahrt von alleine den Arsch hoch nimmt und im Normalflug
ohne pumpen weiter fliegt.

Bin auch mal gespannt was noch geschrieben wird.

Gruß Chris
 
Um zur Lösung zu kommen braucht es noch die Einschränkung, dass Dein Versuchsansatz nur in einem bestimmten Bereich gültig ist.
Was passiert mit dem rc Segler, wenn er nicht angestochen wird?
Was passiert mit dem Wurfsegler, wenn er vom Hochhaus geworfen wird? Nimmt er dann nach Fahrt aufholen doch die Nase hoch?
Es hängt nämlich auch mit der Geschwindigkeit (Druckpunktwanderung) zusammen.
Und EWD.
Freue mich auf fachliche Diskussionen

Hallo gp24,

naja, der rc Segler wurde vorher über das Höhenruder getrimmt, sollte somit einen normalen Gleitwinkel haben. Die EWD hat sich durch das Trimmen verändert.
Das Beispiel mit dem Hochhaus finde ich interessant, nimmt er irgendwann mal die Nase hoch, wenn genügend fahrt da ist? Wenn ja, warum das denn?
Ich muss gestehen, dass ich mich mit Geschwindigkeit (Druckpunktwanderung) noch nicht auseinander gesetzt habe. Das einzigste, was ich weiß, ist dass ein Modell mit hoher Geschwindigkeit immer nach oben will, dass dürfte dann wohl am Auftrieb der Flächen liegen.

Um meine Frage mit dem Hochhaus vielleicht selber zu beantworten, würde ich ja sagen, wenn er genügend Geschwindigkeit hat und somit genügend Auftrieb für das Abfangen bekommt.

Liege ich damit soweit richtig?

Gruß
Markus
 
Wenn Du nach diesem Versuch Blei in die Nase gibst. Dann muß der Segler für den Normalflug bisserl hoch getrimmt werden damit der wieder ohne Pumpen/Nase nach unten schick dahin gleitet.
Du erhöhst also Zwangsweise gleichzeitig die EWD bei der Bleizugabe.
Wenn Du jetzt wieder aus sicherer Höhe anstichst, fängt er sich stärker von selbst ab, hast ja hoch getrimmt und damit die EWD erhöht ;)



Hallo Chris,

das ist einleuchtend. Das heißt, wenn ich das Wegsteigen bei schnellen, tiefen Platzüberflügen wegbekommen will, muss ich nur die EWD beim Höhenleitwerk verringern und das Höhenruder neutral lassen. Das Modell wird dann nur über den Schwerpunkt (Blei raus) eingestellt für den Gleitflug.

Gruß
Markus
 
Schwerpunktverstellung im Flug?

Schwerpunktverstellung im Flug?

gibt es eigentlich Systeme, um den Schwerpunk im Flug zu verstellen z.B. Akku auf Schienen? Dann könnte man Flugphasen programmieren (floaten, heizen, bei 4 Klappenseglern z.B. thermik/neutral/speed). Das würde auch das Einfliegen des Schwerpunktes vereinfachen.

Würde das was bringen?

Gruss
tanakas
 
Serienmäßig nicht. Aber ich habe das schon seit Jahren im Hinterkopp.
Z.B. wäre dies die optimale Weise, die sich änderenden Nickmomente
bei WK-Ausschlägen zu kompensieren. Aber HR umtrimmen ist halt einfacher.

Es gibt grundsätzlich einige Szenarien, wo eine SP-Verschiebung von Vorteil wäre.
ABER: Das muss mechanisch solide umgesetzt werden - immerhin musst du ja
auch damit rechnen, dass der Flieger mal abruppt abgebremst wird. Dann muss
die Verstellmimik enormen Kräften standhalten!

Grundsätzlich würde es jedenfalls eine frei justierbare Einstellung des Stabilitätsmaßes
ermöglichen, was durchaus den einen oder anderen Vorteil brächte:
- Leistung in schwacher Abendthermik mit SP weiter hinten
- Leistung in normaler Thermik mit SP weiter vorne
 
gibt es eigentlich Systeme, um den Schwerpunk im Flug zu verstellen z.B. Akku auf Schienen? Dann könnte man Flugphasen programmieren (floaten, heizen, bei 4 Klappenseglern z.B. thermik/neutral/speed). Das würde auch das Einfliegen des Schwerpunktes vereinfachen.

Würde das was bringen?
Der Spartacus, ein F3B Segler aus den späten Siebzigern (oder waren es schon die frühen Achtziger?) hatte so etwas. Die Idee war, den Trimmwiderstand zu minimieren, indem man den Schwerpunkt immer exakt in den Druckpunkt legt. Dummerweise hat der SP aber vor allem Einfluss auf die FugEIGENSCHAFTEN, und die werden hässlich, wenn er hinter den Gesamtneutralpunkt des Flugzeugs geht, wo der Druckpunkt im Schnellflug schon einmal ist.

Jedenfalls ist das Konzept schon bald wieder in der Schublade verschwunden. Hatte aber vielleicht auch damit zu tun, dass sich die Leute ausgerechnet das E205 als Flügelprofil ausgeguckt hatten. Ein Profil, bei dem die Dikrepanz zwischen theoretischem Potenzial und praktischer Leistung sehr ungünstig ausfällt.


Den Gegensatz Einfliegen durch SP allein korrigieren und Einfliegen mit der dynamischen Methode (korrektur von SP UND HR-Trimmung) habe ich einmal im Wiki beschrieben.


Schwerpunktkorrektur durch Umpumpen von Treibstoff wird bei den Grossen teilweise gemacht. Das ist vor allem bei Flugzeugen nötig, die längere Zeit in Überschall fliegen (Concorde, SR 71). Zwischen Unterschall und Überschall springt der Flächenneutralpunkt nämlich von T/4 zu T/2.
 
SP

SP

Hallo Zusammen,

seit vielen Jahren geht mir immer eine Frage durch den Kopf.

Bei einem Wurfgleiter, der beim herausschmeissen die Nase nach unten nimmt, muss Blei aus der Nase heraus genommen werden, um einen optimalen Gleitwinkel zu erreichen.
Wenn ich ein ferngesteuertes Modell fliege, es in sicherer Höhe ansteche, lass dann die Knüppel los und das Modell fängt sich nicht von alleine ab muss Blei rein.
Beide aussagen stimmen, aber

wieso einmal Blei raus und einmal Blei rein, wenn bei beiden die Nase unten bleibt??


Grüße
Markus

Hallo,

genau diese Frage stelle ich mir auch gerade, wurde aber hier denke ich noch nicht beantwortet. Um beim Beispiel Hochhaus zu bleiben: Was passiert denn wenn vorne Blei reinkommt OHNE daß die EWD durch trimmen oder Höhenruderziehen verändert wird. Meines Erachtens geht dann doch die Nase noch mehr runter. Auf der anderen Seite würde bei Erhöhung der EWD der Flieger sich abfangen auch ohne SP Veränderung, weil der bei senkrechtem Flug nach unten (90°) gar keine Rolle spielen würde. Demnach wäre die Antwort bei gleichbleibender EWD WENIGER Blei vorne?!
Denkansatz: Ein Segler mit fester, nicht veränderbaren EWD im pos Bereich fliegt beim Geradeausflug tendenziell nach unten, also mehr als für einen optimalen Gleitwinkel gut wäre. Ich denke, dann müßte Blei vorne raus, und zwar soviel, bis er gerade nicht pumpt.
Wer kann theoretisches Beisteuern??

Gruß

Michael
 
Nochmal: Zum optimalen Dämpfungsverhalten gehört eine Schwerpunktlage. Ist er weiter hinten, wird der Flieger unruhiger, ist er weiter vorn, wird er "stumpf" reagiert nicht gut, hat unnötig hohen Trimmwiderstand. Bei diesem Schwerpunkt gehört zu jeder gewünschten Geschwindigkeit (also z.B. der des besten Gleitens) eine EWD. Ist die eingestellt, passts.

Lässt man die EWD fix, kann man auch über SP-Verschiebung trimmen. Mit dem Nachteil, dass dann langsam in Richtung kippelig geht, und schnell in Richtung stumpf.
 
Schwerpunkt und Neutralpunkt

Schwerpunkt und Neutralpunkt

Habe mir jetzt auf der Seite aerodesign von Hartmut Siegmann mal den Artikel zu Sp durchgelesen. Tatsächlich scheint es so zu sein, daß der Flieger bei SP sehr weit hinten nahe des Neutralpunktes plötzlich anfängt zu unterschneiden und dann paradoxerweise vorne Blei rein muß, um den Sp wieder nach vorne zu bringen. Ich frage mich jetzt allerdings, warum das so ist???

Gruß

Michael
 
Zum x-ten Male: Weil ein Gleichgewicht zwischen Kopflastigem SP-Moment und aufnickendem Trimmoment eingestellt werden muss. Das Trimmoment ist geschwindigkeitsabhängig, das SP-Moment ist konstant. Bei der gewünschten Geschwindigkeit sind sie im Gleichgewicht. Schiebt man den SP zu weit nach hinten (SP-moment wird weniger abnickend, irgendwann aufnickend), muss das Trimmoment für die gewünschte Geschwindigkeit irgendwann auch abnickend sein. Dann wird das Verhalten divergent. D.h. nimmt das Modell die Nase nach unten und wird schneller, dann drückt das Trimmoment die Nase mit zunehmender Geschwindigkeit immer noch mehr nach unten.

(PS: die Erklärung enthält "didaktische Reduktionen". Die Verhältnisse sind in Wahrheit noch etwas komplexer. Aber als Eselsbrücke hilft es zum Verständnis.)
 
In anderen Worten: Trimmoment=EWD. Wenn man trimmt, verändert man immer auch die EWD.
Die EWD ist somit jederzeit anpassbar - der SP jedoch (im Flug allermeistens) nicht.

Ferner: Wenn das Stabilitätsmaß "negative Werte" bekommt, weil der SP zu weit nach hinten
gelegt wurde, beginnt das Modell irgendwann zu unterschneiden. Beim normalen Gleitflug kann
alles noch ganz "normal" sein und bei steigender Geschwindigkeit setzt- je nach Modell und Profil
- allmählich oder sehr plötzlich das Unterschneiden ein. Ich hatte da schon sehr extreme Fälle, in
denen das Unterschneiden von einer auf die andere Sekunde und sehr extrem einsetzte. Davor
jedoch war das Gleiten exzellent. Deswegen versuchen viele Modellpiloten, den SP eher nach hinten
zu setzen und den Punkt zu finden, wo das Modell gerade noch nicht unterschneidet. Dort ist seine
Leistung dann am besten - mit den besagten Abstrichen in der Eigenstabilität. So ein Modell will
unentwegt gesteuert werden!
 
Zum x-ten Male: Weil ein Gleichgewicht zwischen Kopflastigem SP-Moment und aufnickendem Trimmoment eingestellt werden muss. Das Trimmoment ist geschwindigkeitsabhängig, das SP-Moment ist konstant. Bei der gewünschten Geschwindigkeit sind sie im Gleichgewicht. Schiebt man den SP zu weit nach hinten (SP-moment wird weniger abnickend, irgendwann aufnickend), muss das Trimmoment für die gewünschte Geschwindigkeit irgendwann auch abnickend sein. Dann wird das Verhalten divergent. D.h. nimmt das Modell die Nase nach unten und wird schneller, dann drückt das Trimmoment die Nase mit zunehmender Geschwindigkeit immer noch mehr nach unten.

(PS: die Erklärung enthält "didaktische Reduktionen". Die Verhältnisse sind in Wahrheit noch etwas komplexer. Aber als Eselsbrücke hilft es zum Verständnis.)

Na, das ist ja klar, die Frage war eher ob es da noch eine unbekannte Größe gibt, die möglicherweise nicht auf den ersten Blick zu verstehen ist und das im Bereich von positiven EWDs. Scheint es aber nicht zu geben. Insofern sind alle Fragen, die hier aufkamen auf EWD und SP zu reduzieren, die sich bedingen bei angenommener Konstante optimaler Gleitwinkel.
Das Prinzip ist auch bei Freifliegern das gleiche, warum sollte das da auch anders sein!

LG Michael

PS: " zum x-ten Male" kam aber doch etwas Oberlehrerhaft daher...
 
PS: " zum x-ten Male" kam aber doch etwas Oberlehrerhaft daher...
Ja. Ich habe aber wirklich genug von der Diskussion. Es gibt den Wiki-Eintrag, der es eigentlich erklärt. (Was meinst Du, warum der geschrieben wurde? Weil die gleiche Frage wieder und wieder und wieder gestellt wurde.) Es gibt X (wirklich X) Erklärungen im Forum und auch schon hier im Thread.

Und dann kommt wieder ein Post der sagt "wurde hier noch nicht beantwortet". Doch es wurde. LESEN!
 

Yeti

User
Immer wieder werden zwei Dinge durcheinander gebracht und das wird auch im Wiki-Artikel nicht beschrieben:
- Mit der Schwerpunktlage ändert sich das Stabilitätsmaß
- Mit der "EWD" ändern sich die Steuerbarkeitsgrenzen

Was es vielleicht etwas verwirrend macht, ist die Tatsache, dass sich auch mit geringerem Stabilitätmaß (SP nach hinten) die Steuerbarkeitsgrenzen verändern, denn bei geringerer statischer Längsstabilität werden die erforderlichen Höhenruderausschläge zum Einnehmen eines neuen Gleichgewichtszustandes (= einer anderen Geschwindigkeit) geringer. Oder anders ausgedrückt: Das Höhenruder wird wirksamer.
Es ist auch richtig, dass nach einer Änderung des Schwerpunktes zur gleichen Geschwindigkeit nun ein anderer Höhenruderausschlag gehört. Ich habe das Gefühl, dass Modellflieger sehr auf den Ruderausschlag 0° fixiert sind, also wo das Ruder im Strak liegt.

Es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass die "EWD" einen Einfluss darauf hat, ob am Höhenleitwerk Auf- oder Abtrieb erzeugt wird. Das hängt nämlich ausschließlich von der Geschwindigkeit und dem Stabilitätsmaß ab. Die "EWD" hat nur wegen der Steuerbarkeitsgrenzen Einfluss darauf, ob die benötigte Kraft am Leitwerk überhaupt noch erzeugt werden kann oder ob selbst der volle Ruderausschlag nicht mehr ausreichend ist. Insbesondere bei vorderer SP-Lage, also großem Stabilitätsmaß, kann es sein, dass die Mindestgeschwindigkeit auch mit voll gezogenem Höhenruder stationär nicht mehr erflogen werden kann.

Darüber hinaus wird auch gerne "statische Längsstabilität" mit "dynamischer Stabilität" verwechselt und "statisches Gleichgewicht" mit "statischer Stabilität".
- statisches Gleichgewicht bedeutet, dass alle am Flugzeug angreifenden Kräfte und Momente im Gleichgewicht sind, d.h. dass die resultierende Gesamt-Kraft und das resultierende Gesamt-Moment gleich Null sind. Oder anders: Dass alle Luftkräfte genauso groß sind wie die (Massen-) Trägheitskräfte aber genau in die entgegengesetzte Richtung wirken. Im Gleichgewichtszustand fliegt das Flugzeug mit konstanter Geschwindigkeit auf gerader Bahn oder im stationären Kreisflug mit konstanter Querneigung und Drehrate
- statische Stabilität bedeutet, dass das Flugzeug nach einer kurzen Störung (Böe oder kurzer Ruderausschlag) von alleine wieder in den ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Je größer die statische Längsstabilität, desto größer sind die bei einer Störung entstehenden rückführenden Momente. Dies bedeutet, dass für eine gewollte Änderung des Gleichgewichtszustandes (= Änderung der Geschwindigkeit) ein größerer Höhenruderausschlag erforderlich ist. Mit abnehmender Stabilität reagiert das Flugzeug hingegen empfindlicher auf Höhenruderausschläge. Auch die Reaktion des Flugzeuges auf Böen steigt mit zunehmendem Stabilitätsmaß.
- dynamische Stabilität bedeutet, dass auftretende Flugbahnschwingungen von alleine abklingen.
 
Wenn ich ein ferngesteuertes Modell fliege, es in sicherer Höhe ansteche, lass dann die Knüppel los und das Modell fängt sich nicht von alleine ab muss Blei rein.
Beide aussagen stimmen, aber

Nee, das war meiner Ansicht nach noch nie so.
Wenn sich ein Modell selbstständig abfängt kann Blei raus, nicht rein.
Wenn alle anderen Parameter stimmen versteht sich.
 

Knut

User
Nee, das war meiner Ansicht nach noch nie so.
Wenn sich ein Modell selbstständig abfängt kann Blei raus, nicht rein.
Wenn alle anderen Parameter stimmen versteht sich.

Hallo Alex,

er hat das schon richtig geschrieben. Er nimmt Blei dazu, bzw. Schwerpunkt weiter nach vorn, falls sich das Modell nicht von allein abfängt.
Du hast natürlich auch Recht, falls der Abfangbogen zu kurz ist.

Tschüß
Knut
 
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